JP3268449B2 - 乳成分連続測定装置 - Google Patents
乳成分連続測定装置Info
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、生乳に含まれる成
分を搾乳時に連続的に測定する乳成分連続測定装置に関
する。
分を搾乳時に連続的に測定する乳成分連続測定装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】牛乳の成分は酪農家およびこれを加工す
る企業にとって重要な要素であるので、これを正確かつ
迅速に知る必要がある。特に生産者である酪農家にとっ
ては、牛乳成分は飼養条件（特に給餌条件）を設定する
場合の根拠となるため重要である。
る企業にとって重要な要素であるので、これを正確かつ
迅速に知る必要がある。特に生産者である酪農家にとっ
ては、牛乳成分は飼養条件（特に給餌条件）を設定する
場合の根拠となるため重要である。
【０００３】従来、牛乳成分は、乳製品加工工場におい
てサンプリング方式により測定しており、酪農家が搾乳
時に自ら測定する手法および技術は保持していない。
てサンプリング方式により測定しており、酪農家が搾乳
時に自ら測定する手法および技術は保持していない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、乳製品加工工
場における牛乳成分の測定は、熟練と煩雑な手法を必要
とする化学分析法に依存している。このためサンプル採
取から測定結果を得るまでに時間がかかり過ぎる。
場における牛乳成分の測定は、熟練と煩雑な手法を必要
とする化学分析法に依存している。このためサンプル採
取から測定結果を得るまでに時間がかかり過ぎる。
【０００５】一方、熟練を要することなく加工工場で牛
乳成分を測定することができる成分分析機器も存在する
が、機器の価格がかなり高価であり、しかも限られた少
量のサンプルについてのみの測定であるので信頼性に乏
しい。
乳成分を測定することができる成分分析機器も存在する
が、機器の価格がかなり高価であり、しかも限られた少
量のサンプルについてのみの測定であるので信頼性に乏
しい。
【０００６】牛乳の成分は種々の要因により変動するも
のである。乳牛の飼育条件や搾乳時期が異なると牛乳成
分は大幅に変わる。例えば、同じ乳牛から搾乳する場合
であっても、朝に搾乳した牛乳と晩に搾乳した牛乳とで
は成分が異なり、また搾乳の初期、中期、終期でも牛乳
の成分は時々刻々変化する。この変化状態は乳牛の健康
状態を表わす重要な指標となり、給餌量とも関係があ
る。
のである。乳牛の飼育条件や搾乳時期が異なると牛乳成
分は大幅に変わる。例えば、同じ乳牛から搾乳する場合
であっても、朝に搾乳した牛乳と晩に搾乳した牛乳とで
は成分が異なり、また搾乳の初期、中期、終期でも牛乳
の成分は時々刻々変化する。この変化状態は乳牛の健康
状態を表わす重要な指標となり、給餌量とも関係があ
る。
【０００７】しかし、搾乳対象となる乳牛の個体差が大
きく、個体間で測定値が大きくばらつくので、飼育条件
を精度よく決めることが困難である。精密飼育を行うた
めには乳牛毎にそれぞれ搾乳成分を経時的に測定する必
要があり、生産者である酪農家から搾乳中に手軽に利用
できる低価格の測定装置の開発が強く要望されている。
きく、個体間で測定値が大きくばらつくので、飼育条件
を精度よく決めることが困難である。精密飼育を行うた
めには乳牛毎にそれぞれ搾乳成分を経時的に測定する必
要があり、生産者である酪農家から搾乳中に手軽に利用
できる低価格の測定装置の開発が強く要望されている。
【０００８】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであって、生乳の成分を搾乳時に連続的に測定す
ることができる乳成分連続測定装置を提供することを目
的とする。
たものであって、生乳の成分を搾乳時に連続的に測定す
ることができる乳成分連続測定装置を提供することを目
的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る乳成分連続
測定装置は、光透過性の入射窓部を有し、この入射窓部
を除いて光反射性の内壁面で取り囲まれた液滞留部と、
この液滞留部に乳成分含有液を供給する液供給手段と、
前記液滞留部の上部にて開口する流出口を有し、この流
出口を介して前記液滞留部から流れ込む液とともに気泡
を前記液滞留部から排出するオーバーフロー流路と、こ
のオーバーフロー流路に連通し、前記液滞留部から溢れ
出した乳成分含有液を収容する液収容部と、前記液滞留
部の一部を区切って測定室を形成する高反射率の区画部
材と、前記入射窓部を介して液滞留部内に存在する乳成
分含有液に光を照射する光源と、前記測定室にて前記光
源の光軸と所定の角度をなす光軸を有し、前記液滞留部
内の乳成分含有液の成分に吸収されないで乳成分含有液
を透過してきた光のうち可視光から近赤外線にわたる波
長４００〜１２００ｎｍの領域の光を受光する受光器
と、この受光器からの受光信号に基づいて各波長ごとに
吸収率をそれぞれ求め、求めた吸収率に基づき乳成分含
有液に含まれる複数の成分の濃度をそれぞれ求める演算
手段と、この演算手段で求めた複数の成分の濃度を表示
する表示手段と、を具備することを特徴とする。
測定装置は、光透過性の入射窓部を有し、この入射窓部
を除いて光反射性の内壁面で取り囲まれた液滞留部と、
この液滞留部に乳成分含有液を供給する液供給手段と、
前記液滞留部の上部にて開口する流出口を有し、この流
出口を介して前記液滞留部から流れ込む液とともに気泡
を前記液滞留部から排出するオーバーフロー流路と、こ
のオーバーフロー流路に連通し、前記液滞留部から溢れ
出した乳成分含有液を収容する液収容部と、前記液滞留
部の一部を区切って測定室を形成する高反射率の区画部
材と、前記入射窓部を介して液滞留部内に存在する乳成
分含有液に光を照射する光源と、前記測定室にて前記光
源の光軸と所定の角度をなす光軸を有し、前記液滞留部
内の乳成分含有液の成分に吸収されないで乳成分含有液
を透過してきた光のうち可視光から近赤外線にわたる波
長４００〜１２００ｎｍの領域の光を受光する受光器
と、この受光器からの受光信号に基づいて各波長ごとに
吸収率をそれぞれ求め、求めた吸収率に基づき乳成分含
有液に含まれる複数の成分の濃度をそれぞれ求める演算
手段と、この演算手段で求めた複数の成分の濃度を表示
する表示手段と、を具備することを特徴とする。
【００１０】さらに、高反射率の区画部材により液滞留
部の一部を区切って測定室を形成し、この測定室におい
て光源の光軸と受光器の光軸とは実質的に直交している
ことが望ましい。光源の光軸と受光器の光軸とを直交さ
せると光の道程が長くなり、光の吸収率が上昇し、測定
精度が向上し、さらに多種成分の測定が可能になるから
である。なお、区画部材および液滞留部の内壁部材には
白色の弗化エチレン系樹脂（テフロン）のような高反射
率と耐食性とを兼ね備えた材料を用いることが望まし
い。測定室を取り囲む壁面に光が吸収され難いことが測
定精度を向上させる上で有利であるからである。
部の一部を区切って測定室を形成し、この測定室におい
て光源の光軸と受光器の光軸とは実質的に直交している
ことが望ましい。光源の光軸と受光器の光軸とを直交さ
せると光の道程が長くなり、光の吸収率が上昇し、測定
精度が向上し、さらに多種成分の測定が可能になるから
である。なお、区画部材および液滞留部の内壁部材には
白色の弗化エチレン系樹脂（テフロン）のような高反射
率と耐食性とを兼ね備えた材料を用いることが望まし
い。測定室を取り囲む壁面に光が吸収され難いことが測
定精度を向上させる上で有利であるからである。
【００１１】光源から乳成分含有液に光を照射すると、
光の一部は液中の成分又はコロイド粒子に吸収され、他
の一部の光は液中の成分又はコロイド粒子を透過するか
又は反射（散乱）される。このとき光の吸収率は照射対
象成分に応じて各波長で固有の値をとる。このため、吸
収されないで液を透過してきた光を受光器で受光し、こ
の受光信号に基づき演算手段はスペクトル吸収率を求
め、さらにスペクトル吸収率を用いて各成分の濃度をそ
れぞれ求める。
光の一部は液中の成分又はコロイド粒子に吸収され、他
の一部の光は液中の成分又はコロイド粒子を透過するか
又は反射（散乱）される。このとき光の吸収率は照射対
象成分に応じて各波長で固有の値をとる。このため、吸
収されないで液を透過してきた光を受光器で受光し、こ
の受光信号に基づき演算手段はスペクトル吸収率を求
め、さらにスペクトル吸収率を用いて各成分の濃度をそ
れぞれ求める。
【００１２】なお、受光器は波長４００〜１２００ｎｍ
の近赤外線を高感度に受光するシリコンダイオードを用
いることが好ましい。この範囲の波長の近赤外線光が最
も乳成分に吸収され易いからである。
の近赤外線を高感度に受光するシリコンダイオードを用
いることが好ましい。この範囲の波長の近赤外線光が最
も乳成分に吸収され易いからである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しながら
本発明の好ましい実施の形態について説明する。
本発明の好ましい実施の形態について説明する。
【００１４】図１は本発明の実施の形態に係る乳成分連
続測定装置を組み込んだフローラインを示す回路図であ
る。乳牛１に搾乳機２が取り付けられ、搾乳された生乳
がポンプ６の吸込みによりチューブ３，５を通ってタン
ク７に送られるようになっている。上流側のチューブ３
には流量計４が取り付けられ、搾乳量検出信号がリアル
タイムでコンピュータ４０に入力されるようになってい
る。下流側のチューブ５にはポンプ６が設けられてい
る。このポンプ６の電源回路はコンピュータ４０の出力
側に接続されており、搾乳量検出信号に基づきコンピュ
ータ４０からポンプ６に指令信号が送られ、ポンプ６の
吸込み動作が制御されるようになっている。
続測定装置を組み込んだフローラインを示す回路図であ
る。乳牛１に搾乳機２が取り付けられ、搾乳された生乳
がポンプ６の吸込みによりチューブ３，５を通ってタン
ク７に送られるようになっている。上流側のチューブ３
には流量計４が取り付けられ、搾乳量検出信号がリアル
タイムでコンピュータ４０に入力されるようになってい
る。下流側のチューブ５にはポンプ６が設けられてい
る。このポンプ６の電源回路はコンピュータ４０の出力
側に接続されており、搾乳量検出信号に基づきコンピュ
ータ４０からポンプ６に指令信号が送られ、ポンプ６の
吸込み動作が制御されるようになっている。
【００１５】本発明の乳成分連続測定装置１０は、搾乳
機２とタンク７との中間に設けられている。この乳成分
連続測定装置１０は、コンピュータ４０によりバックア
ップされており、搾乳中の生乳に含まれる複数の成分を
リアルタイムで連続的に測定するようになっている。
機２とタンク７との中間に設けられている。この乳成分
連続測定装置１０は、コンピュータ４０によりバックア
ップされており、搾乳中の生乳に含まれる複数の成分を
リアルタイムで連続的に測定するようになっている。
【００１６】コンピュータ４０のメモリには較正データ
および過去の牛乳成分測定実績データが記憶されてい
る。コンピュータ４０のＣＰＵは、受光器２４，２６か
ら受光信号が入力されると、メモリから較正データおよ
び実績データを呼び出し、所定の数式を用いて波長ごと
にスペクトル吸収率を求め、さらに求めたスペクトル吸
収率に基づき各成分の濃度を演算により求めるようにな
っている。なお、較正データは、近赤外線のうち４００
〜１２００ｎｍ波長における牛乳の吸収率を測定し、予
め基準法（赤外線を用いたサンプリング方式成分測定装
置）による成分値との間で作成したキャリブレーション
を用いて成分値を測定することにより得られる。
および過去の牛乳成分測定実績データが記憶されてい
る。コンピュータ４０のＣＰＵは、受光器２４，２６か
ら受光信号が入力されると、メモリから較正データおよ
び実績データを呼び出し、所定の数式を用いて波長ごと
にスペクトル吸収率を求め、さらに求めたスペクトル吸
収率に基づき各成分の濃度を演算により求めるようにな
っている。なお、較正データは、近赤外線のうち４００
〜１２００ｎｍ波長における牛乳の吸収率を測定し、予
め基準法（赤外線を用いたサンプリング方式成分測定装
置）による成分値との間で作成したキャリブレーション
を用いて成分値を測定することにより得られる。
【００１７】次に、図２及び図３を参照しながら本実施
形態の乳成分連続測定装置１０について詳しく説明す
る。
形態の乳成分連続測定装置１０について詳しく説明す
る。
【００１８】乳成分連続測定装置１０は、液滞留部１１
Ａを規定する容器１２と、オーバーフロー流路１１Ｂを
規定するオーバーフローチューブ１５と、測定室１１Ｃ
を規定する区画部材１３と、液導入部１４と、カップ１
６と、光源としてのハロゲンランプ２０と、この光源の
電源２２と、受光部としての光ファイバケーブル２４及
びシリコンダイオード２６と、表示画面を有するパーソ
ナルコンピュータ４０とを備えている。
Ａを規定する容器１２と、オーバーフロー流路１１Ｂを
規定するオーバーフローチューブ１５と、測定室１１Ｃ
を規定する区画部材１３と、液導入部１４と、カップ１
６と、光源としてのハロゲンランプ２０と、この光源の
電源２２と、受光部としての光ファイバケーブル２４及
びシリコンダイオード２６と、表示画面を有するパーソ
ナルコンピュータ４０とを備えている。
【００１９】液導入部１４は容器１２の上方に位置し、
両者はフランジ継手１２ａ，１４ａにより液密に連結さ
れている。液導入部１４の上部にはチューブ３を介して
搾乳機２が連通し、絞りたての生乳が液導入部１４に連
続または間欠に導入されるようになっている。
両者はフランジ継手１２ａ，１４ａにより液密に連結さ
れている。液導入部１４の上部にはチューブ３を介して
搾乳機２が連通し、絞りたての生乳が液導入部１４に連
続または間欠に導入されるようになっている。
【００２０】カップ１６は容器１２の下方に位置し、両
者はフランジ継手１２ｂ，１６ａにより液密に連結され
ている。カップ１６は透明体からなり、カップ１６と容
器１２とで液滞留部１１Ａが形成されている。なお、容
器１２およびカップ１６はポリテトラフルオロエチレン
（ＰＴＦＥ）やポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣ
ＴＦＥ）のような弗化エチレン系樹脂でできており、そ
の内壁面は白色である。
者はフランジ継手１２ｂ，１６ａにより液密に連結され
ている。カップ１６は透明体からなり、カップ１６と容
器１２とで液滞留部１１Ａが形成されている。なお、容
器１２およびカップ１６はポリテトラフルオロエチレン
（ＰＴＦＥ）やポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣ
ＴＦＥ）のような弗化エチレン系樹脂でできており、そ
の内壁面は白色である。
【００２１】図３に示すように容器１２の横断面は矩形
状をなしている。容器１２の一方の長辺側面にはハロゲ
ンランプ２０が取り付けられ、容器１２の一方の短辺側
面には光ファイバケーブル２４が取り付けられ、容器１
２の他方の短辺側面には温度センサ３０の検出端３０ａ
が取り付けられている。
状をなしている。容器１２の一方の長辺側面にはハロゲ
ンランプ２０が取り付けられ、容器１２の一方の短辺側
面には光ファイバケーブル２４が取り付けられ、容器１
２の他方の短辺側面には温度センサ３０の検出端３０ａ
が取り付けられている。
【００２２】ハロゲンランプ２０は入射窓部２３を介し
て容器１２に固定されている。入射窓部２３は、透明ガ
ラス板からなり、容器１２に対して着脱自在に取り付け
られ、ランプ２０を容易に交換できるような構造を採用
している。なお、ランプ２０の電源２２はコンピュータ
４０により給電制御されるようになっている。
て容器１２に固定されている。入射窓部２３は、透明ガ
ラス板からなり、容器１２に対して着脱自在に取り付け
られ、ランプ２０を容易に交換できるような構造を採用
している。なお、ランプ２０の電源２２はコンピュータ
４０により給電制御されるようになっている。
【００２３】光ファイバケーブル２４はシリコンダイオ
ード２６に接続され、さらにコンピュータ４０の入力側
に接続されている。これら光ファイバケーブル２４およ
びシリコンダイオード２６は受光器として機能するもの
である。この場合に、光ファイバケーブル２４の光軸は
ハロゲンランプ２０の光軸に直交している。なお、両者
の光軸は必ずしも直交していなくともよく、ある程度の
角度をもって配置されていればよい。光源２０から受光
器２４までの光の道程が曲げられていると、測定対象物
による光の吸収率が向上するからである。
ード２６に接続され、さらにコンピュータ４０の入力側
に接続されている。これら光ファイバケーブル２４およ
びシリコンダイオード２６は受光器として機能するもの
である。この場合に、光ファイバケーブル２４の光軸は
ハロゲンランプ２０の光軸に直交している。なお、両者
の光軸は必ずしも直交していなくともよく、ある程度の
角度をもって配置されていればよい。光源２０から受光
器２４までの光の道程が曲げられていると、測定対象物
による光の吸収率が向上するからである。
【００２４】温度センサ３０の検出端３０ａは液滞留部
１１Ａに挿入配置され、液滞留部１１Ａ内の生乳の温度
が検出され、温度検出信号がコンピュータ４０に入力さ
れるようになっている。ちなみに絞りたての生乳の温度
は約３８〜４０℃である。
１１Ａに挿入配置され、液滞留部１１Ａ内の生乳の温度
が検出され、温度検出信号がコンピュータ４０に入力さ
れるようになっている。ちなみに絞りたての生乳の温度
は約３８〜４０℃である。
【００２５】液滞留部１１Ａは透明容器１２により規定
されている。液滞留部１１Ａの内部は複数の区画部材１
３とオーバーフローチューブ１５とで区切られ、測定室
１１Ｃが規定されている。測定室１１Ｃは液滞留部１１
Ａの約１／４の容積である。区画部材１３は近赤外線を
透過させないＰＴＦＥやＰＣＴＦＥからなることが望ま
しく、その内壁面は高反射率の白色又は明色系であるこ
とが好ましい。なお、容器１２の外径は約１３０ｍｍで
ある。
されている。液滞留部１１Ａの内部は複数の区画部材１
３とオーバーフローチューブ１５とで区切られ、測定室
１１Ｃが規定されている。測定室１１Ｃは液滞留部１１
Ａの約１／４の容積である。区画部材１３は近赤外線を
透過させないＰＴＦＥやＰＣＴＦＥからなることが望ま
しく、その内壁面は高反射率の白色又は明色系であるこ
とが好ましい。なお、容器１２の外径は約１３０ｍｍで
ある。
【００２６】オーバーフローチューブ１５は容器１２と
カップ１６の中心部を貫通するように配置されている。
オーバーフローチューブ１５の上端は液導入部１４まで
達しており、オーバーフロー流路１１Ｂは液導入部１４
のなかで開口している。オーバーフローチューブ１５の
下端は送液チューブ５に連通している。液滞留部１１Ａ
から溢れ出た生乳はオーバーフロー流路１１Ｂに流れ込
み、タンク７に向けてポンプ６で送液されるようになっ
ている。
カップ１６の中心部を貫通するように配置されている。
オーバーフローチューブ１５の上端は液導入部１４まで
達しており、オーバーフロー流路１１Ｂは液導入部１４
のなかで開口している。オーバーフローチューブ１５の
下端は送液チューブ５に連通している。液滞留部１１Ａ
から溢れ出た生乳はオーバーフロー流路１１Ｂに流れ込
み、タンク７に向けてポンプ６で送液されるようになっ
ている。
【００２７】液導入部１４にチューブ３から生乳を導入
すると、生乳中に大きな気泡を生じるが、このようなオ
ーバーフロー流路１１Ｂを設けることにより、大きな気
泡が液滞留部１１Ａから迅速かつ確実に排出されるよう
になる。なお、オーバーフローチューブ１５はＰＴＦＥ
やＰＣＴＦＥのような弗化エチレン系樹脂でできてい
る。
すると、生乳中に大きな気泡を生じるが、このようなオ
ーバーフロー流路１１Ｂを設けることにより、大きな気
泡が液滞留部１１Ａから迅速かつ確実に排出されるよう
になる。なお、オーバーフローチューブ１５はＰＴＦＥ
やＰＣＴＦＥのような弗化エチレン系樹脂でできてい
る。
【００２８】コンピュータ４０は、異常成分の乳が送ら
れてきたことを本発明装置１０の測定結果から得た場合
は、その旨を画面に表示するとともに、警告音を発信し
て操作者に報知するようになっている。また、コンピュ
ータ４０および操作者は、生乳の測定結果から最適の飼
育条件を探し出し、これを給餌部８にフィードッバック
することができるようになっている。例えば、同じ乳牛
から搾乳する場合であっても、朝に搾乳した牛乳と晩に
搾乳した牛乳とでは成分が異なり、また搾乳の初期、中
期、終期でも牛乳の成分は時々刻々変化する。この変化
状態は乳牛の健康状態を表わす重要な指標となり、給餌
量とも関係がある。
れてきたことを本発明装置１０の測定結果から得た場合
は、その旨を画面に表示するとともに、警告音を発信し
て操作者に報知するようになっている。また、コンピュ
ータ４０および操作者は、生乳の測定結果から最適の飼
育条件を探し出し、これを給餌部８にフィードッバック
することができるようになっている。例えば、同じ乳牛
から搾乳する場合であっても、朝に搾乳した牛乳と晩に
搾乳した牛乳とでは成分が異なり、また搾乳の初期、中
期、終期でも牛乳の成分は時々刻々変化する。この変化
状態は乳牛の健康状態を表わす重要な指標となり、給餌
量とも関係がある。
【００２９】なお、本発明装置１０の使用後には各機器
類および流路を洗浄する必要がある。洗浄の達成度は近
赤外線吸収率の零点値で確認することができるようにな
っている。すなわち、零点値が各成分毎に決められた許
容値を越えると、コンピュータ４０の画面に警告が表示
されるとともに、警告音が鳴らされる。例えば、生乳の
成分測定では、脂肪が±０．０２％、蛋白質が±０．０
２％、全固形分が±０．０５％、無脂固形分が±０．０
５％のうちいずれか１つだけでも越えた場合は、洗浄が
不十分であるとして警告が発信される。操作者は、零点
値が許容値にはいるまで容器および回路の洗浄を繰り返
す。
類および流路を洗浄する必要がある。洗浄の達成度は近
赤外線吸収率の零点値で確認することができるようにな
っている。すなわち、零点値が各成分毎に決められた許
容値を越えると、コンピュータ４０の画面に警告が表示
されるとともに、警告音が鳴らされる。例えば、生乳の
成分測定では、脂肪が±０．０２％、蛋白質が±０．０
２％、全固形分が±０．０５％、無脂固形分が±０．０
５％のうちいずれか１つだけでも越えた場合は、洗浄が
不十分であるとして警告が発信される。操作者は、零点
値が許容値にはいるまで容器および回路の洗浄を繰り返
す。
【００３０】（実施例）上記の装置を用いて次の条件下
で搾乳時に生乳成分を測定した。
で搾乳時に生乳成分を測定した。
【００３１】搾乳対象として北海道大学農学部付属農場
で飼育している２１頭の乳牛を用いた。これら複数の乳
牛から搾乳した生乳を適宜混合し、成分測定に必要なキ
ャリブレーションを作成した。基準測定装置としてミル
コスキャンＳ５０シリーズ（フォスエレクトリック社製
品）を用いて求めた成分値を基準としたキャリブレーシ
ョンの精度を表１に示す。なお、キャリブレーションの
測定精度の検証は全試料による完全交差検証法（フルク
ロスバリデーション）で行なった。
で飼育している２１頭の乳牛を用いた。これら複数の乳
牛から搾乳した生乳を適宜混合し、成分測定に必要なキ
ャリブレーションを作成した。基準測定装置としてミル
コスキャンＳ５０シリーズ（フォスエレクトリック社製
品）を用いて求めた成分値を基準としたキャリブレーシ
ョンの精度を表１に示す。なお、キャリブレーションの
測定精度の検証は全試料による完全交差検証法（フルク
ロスバリデーション）で行なった。
【００３２】表１中にて、記号ｎＦはＰＬＳ（部分最小
二乗）回帰分析のファクタ数（吸収波長のカウント数）
を、記号ｒ2は較正に用いられる決定係数（相関係数の
二乗）を、記号ＳＥＰ（％）は予測値の標準誤差をそれ
ぞれ表わす。
二乗）回帰分析のファクタ数（吸収波長のカウント数）
を、記号ｒ2は較正に用いられる決定係数（相関係数の
二乗）を、記号ＳＥＰ（％）は予測値の標準誤差をそれ
ぞれ表わす。
【００３３】表１に示すように、乳脂肪および乳糖は決
定係数ｒ2が大きく、予測標準誤差ＳＥＰが小さく、非
常に良好な結果が得られた。このことから本発明の装置
は乳脂肪と乳糖の２つの成分を極めて高い精度で測定す
ることができるということが確認された。また、乳タン
パク質の測定精度は決定係数ｒ2が他の２成分（乳脂肪
と乳糖）より低いが、予測標準誤差ＳＥＰが小さく、良
好な結果が得られた。さらに、本発明の装置は乳脂肪、
乳糖、乳タンパク質の何れの成分においても流量の変動
に対して測定精度はほぼ同じであり、測定値のばらつき
が少なく安定していることが確認された。
定係数ｒ2が大きく、予測標準誤差ＳＥＰが小さく、非
常に良好な結果が得られた。このことから本発明の装置
は乳脂肪と乳糖の２つの成分を極めて高い精度で測定す
ることができるということが確認された。また、乳タン
パク質の測定精度は決定係数ｒ2が他の２成分（乳脂肪
と乳糖）より低いが、予測標準誤差ＳＥＰが小さく、良
好な結果が得られた。さらに、本発明の装置は乳脂肪、
乳糖、乳タンパク質の何れの成分においても流量の変動
に対して測定精度はほぼ同じであり、測定値のばらつき
が少なく安定していることが確認された。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、搾乳時の生乳に含まれ
る成分をオンラインで連続的に測定することができる。
本発明装置に汎用の流量計を組み合わせることによって
乳成分と乳量を個別の搾乳牛ごとに測定することが可能
となる。
る成分をオンラインで連続的に測定することができる。
本発明装置に汎用の流量計を組み合わせることによって
乳成分と乳量を個別の搾乳牛ごとに測定することが可能
となる。
【００３６】また、本発明装置を用いて測定した結果を
搾乳時にリアルタイムでパーソナルコンピュータにデー
タ入力し、それまでに蓄積された過去の実績値と測定値
とを比較検討することにより、酪農家は最適飼育条件
（最適給餌条件）を見い出すことができ、精密飼育を乳
牛の各個体ごとに行うことが可能となり、酪農経営の適
正化を図ることができる。
搾乳時にリアルタイムでパーソナルコンピュータにデー
タ入力し、それまでに蓄積された過去の実績値と測定値
とを比較検討することにより、酪農家は最適飼育条件
（最適給餌条件）を見い出すことができ、精密飼育を乳
牛の各個体ごとに行うことが可能となり、酪農経営の適
正化を図ることができる。
【図１】本発明の実施の形態に係る乳成分連続測定装置
を組み込んだフローラインを示す回路図。
を組み込んだフローラインを示す回路図。
【図２】本発明の実施の形態に係る乳成分連続測定装置
を示す側面図。
を示す側面図。
【図３】本発明の実施の形態に係る乳成分連続測定装置
を示す平面図。
を示す平面図。
２…搾乳機、４…流量計、６…ポンプ、７…タンク（収
容部）、８…給餌部、１０…乳成分連続測定装置、１１
Ａ…液滞留部、１１Ｂ…オーバーフロー流路、１１Ｃ…
測定室、１２…容器、１３…区画部材、１４…液導入
部、１５…オーバーフローチューブ、１６…カップ、２
０…ハロゲンランプ（光源）、２２…電源、２３…入射
窓部、２４…光ファイバケーブル（受光器）、２６…シ
リコンダイオード（受光器、検出部）、３０…温度セン
サ、３０ａ…検出端、４０…コンピュータ。
容部）、８…給餌部、１０…乳成分連続測定装置、１１
Ａ…液滞留部、１１Ｂ…オーバーフロー流路、１１Ｃ…
測定室、１２…容器、１３…区画部材、１４…液導入
部、１５…オーバーフローチューブ、１６…カップ、２
０…ハロゲンランプ（光源）、２２…電源、２３…入射
窓部、２４…光ファイバケーブル（受光器）、２６…シ
リコンダイオード（受光器、検出部）、３０…温度セン
サ、３０ａ…検出端、４０…コンピュータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 21/00 - 21/01 G01N 21/17 - 21/61 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ) 実用ファイル（ＰＡＴＯＬＩＳ) 特許ファイル（ＰＡＴＯＬＩＳ)
Claims (2)
- 【請求項１】 光透過性の入射窓部を有し、この入射窓
部を除いて光反射性の内壁面で取り囲まれた液滞留部
と、 この液滞留部に乳成分含有液を供給する液供給手段と、 前記液滞留部の上部にて開口する流出口を有し、この流
出口を介して前記液滞留部から流れ込む液とともに気泡
を前記液滞留部から排出するオーバーフロー流路と、 このオーバーフロー流路に連通し、前記液滞留部から溢
れ出した乳成分含有液を収容する液収容部と、前記液滞留部の一部を区切って測定室を形成する高反射
率の区画部材と、 前記入射窓部を介して液滞留部内に存在する乳成分含有
液に光を照射する光源と、前記測定室にて前記光源の光軸と所定の角度をなす光軸
を有し、 前記液滞留部内の乳成分含有液の成分に吸収さ
れないで乳成分含有液を透過してきた光のうち可視光か
ら近赤外線にわたる波長４００〜１２００ｎｍの領域の
光を受光する受光器と、 この受光器からの受光信号に基づいて各波長ごとに吸収
率をそれぞれ求め、求めた吸収率に基づき乳成分含有液
に含まれる複数の成分の濃度をそれぞれ求める演算手段
と、 この演算手段で求めた複数の成分の濃度を表示する表示
手段と、 を具備することを特徴とする乳成分連続測定装置。 - 【請求項２】 前記受光器の光軸は、前記測定室内で前
記光源の光軸と実質的に直交していることを特徴とする
請求項１記載の乳成分連続測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27282599A JP3268449B2 (ja) | 1999-09-27 | 1999-09-27 | 乳成分連続測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27282599A JP3268449B2 (ja) | 1999-09-27 | 1999-09-27 | 乳成分連続測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001091458A JP2001091458A (ja) | 2001-04-06 |
| JP3268449B2 true JP3268449B2 (ja) | 2002-03-25 |
Family
ID=17519300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27282599A Expired - Fee Related JP3268449B2 (ja) | 1999-09-27 | 1999-09-27 | 乳成分連続測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3268449B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004251673A (ja) * | 2003-02-18 | 2004-09-09 | Bios Ikagaku Kenkyusho:Kk | 生体物質および化学物質の光学的測定装置および光学的測定方法 |
| JP2009153504A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-07-16 | Orion Mach Co Ltd | 泌乳特性監視装置 |
| KR100935703B1 (ko) * | 2008-01-14 | 2010-01-07 | 대한민국 | 현장용 우유 품질 분석 장치 및 방법 |
| JP7314456B2 (ja) * | 2018-12-06 | 2023-07-26 | 株式会社マツモト精密工業 | 牛乳の検査装置 |
-
1999
- 1999-09-27 JP JP27282599A patent/JP3268449B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001091458A (ja) | 2001-04-06 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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